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1、螺纹、键、花键 公差与配合,第八章,第一节 概 述,第二节 普通螺纹的公差、配合及其选用,第三节 螺纹的检测,第四节 键 联 结,第五节 花 键 联 结,第六节 键的测量,第一节 概 述,一 螺纹的种类及用途,紧固螺纹（普通螺纹）,传动螺纹,紧密螺纹,二 螺纹的基本牙型及主要几何参数,将原始三角形的顶部截去H/8，底部 截去H/4所形成的理想牙型,基本牙型：,4 螺距P和导程L,1 大径D d,2 中径D2 d2,3 小径D1 d1,5 牙型半角/2,6 旋合长度,7 单一中径,第二节 普通螺纹的公差、配合及其选用,一 普通螺纹的性能要求：,可旋合性：,公称直径和螺距相等的内外螺纹能够 自由旋
2、合，并达到配合的要求,联接强度：,牙侧彼此能够接触，有足够的承载能力,1 中径偏差：,实际中径与理论中径的差,d2D2,影响联接的可靠性和紧密性,d2D2,有可能产生干涉而难于旋合,主要是由于进刀的深浅造成的,中径偏差的大小直接影响着螺纹的互换性，螺纹与光 滑圆柱工件相类似，偏差的大小随中径的大小而变化,2 螺距误差,螺距误差包括局部误差和累积误差，前者与旋合长度无关，后者与旋合长度有关。,假设内螺纹具有理想的牙型，外螺纹的中径及牙型半角与内螺纹相同，但螺距有误差，并假设外螺纹的螺距比内螺纹的大。假定在n个螺距长度上，螺距累积误差为P。,P=P实-P公称,P =P实-nP公称,在实际生产中，为
3、了使有螺距误差的外螺纹可旋入内螺纹，在制造时，把外螺纹中径减小或将内螺纹中径增大。,3 牙型半角偏差,螺纹牙侧相对于螺纹轴线的位置误差，影响螺纹的旋合性和联接强度,可旋,干涉,普通螺纹的公差带是由相对于基本牙型的位置和 公差带本身的宽度两个因素决定,基本牙型0线,内螺纹基本牙型的上方,外螺纹基本牙型的下方,公差带是沿基本牙型的牙侧、牙顶和牙底分布,二 普通螺纹公差带,1 基本偏差,内螺纹,基本偏差是下偏差EI,外螺纹,基本偏差是上偏差es,三 普通螺纹实现互换性的条件,1 中径公差,由于螺距偏差和牙型半角偏差对螺纹互换性的影 响均可以折算为中径当量，因此，可以不单独规定螺 距公差和牙型半角公差
4、，而仅规定一项中径公差，用 以综合控制中径本身的尺寸偏差、螺距偏差和牙型半 角偏差。,2 作用中径,螺纹加工后存在着中径本身的尺寸偏差、螺距偏差和牙型半角偏差，可以用综合形成的作用中径来表示。,中径公差是一项综合公差。,当实际外螺纹存在螺距偏差和牙型半角偏差时， 该实际外螺纹只可能与一个中径较大而具有基本牙 型的理想内螺纹旋入，这时外螺纹中径好比增大了。,内螺纹的作用中径D2m等于内螺纹的单一中径D2s与螺 距偏差中径当量fp及牙型半角中径当量fa/2之差。,在旋合长度范围内，包容实际外螺纹且具有最小 牙型的理想内螺纹的中径称为外螺纹的作用中径d2m,d2m=d2s+（fp+fa/2）,当实际
5、外螺纹各个部位的单一中径不相同时， d2s 应取其中的最大值。,D2m=D2s- （fp+fa/2）,当实际内螺纹各个部位的单一中径不相同时， D2s 应取其中的最小值。,四 泰勒原则,如果外螺纹的作用中径过大，内螺纹的作用中 径过小，将使螺纹难以旋合。若外螺纹的单一中径 过小，内螺纹的单一中径过大，将会影响螺纹的联 接强度。 泰勒原则就是控制螺纹的作用中径和单一中径于 中径公差范围内的一种原则。具体是：实际螺纹的作 用中径不允许超越其最大实际牙型的中径，任何部位 的单一中径不允许超越其最小实体牙型的中径。 最大和最小实体牙型是指在螺纹中径公差范围内， 分别具有材料量最多和最少且与基本牙型形状
6、一致的 螺纹牙型。,五 公差带与配合的选用,螺纹分为精密，中等和粗糙三个等级,螺纹的公差等级与基本偏差组成不同的公差带,配合的选用,公差带,六 标注,内螺纹: M 101 左H L M代表公制螺纹 10代表公称直径（大径） 螺距（细牙螺纹） 左代表左旋螺纹（右旋不标出） H代表中径和顶径公差带代号（相同） L代表长旋合长度,一 螺纹的综合测量,1 概述:一般综合检验使用螺纹量规,检验效率高,适 用于大批量生产。,2 检验原理：螺纹量规按泰勒原理设计，分通规和止规。 用通规综合控制螺纹的作用中径，应能顺利与工件旋合，止规控制螺纹的单一中径，与工件不能旋合或不完全旋合，则螺纹为合格。反之，若通规不
7、能旋合，则说明螺母过小，螺栓过大，应予退修。当止规与工件能旋合，则表示螺母过大，螺栓过小，螺纹为废品。,第三节 螺 纹 的 检 测,二 螺纹塞规检验螺母,光滑塞规,螺母,止端螺纹塞规,通端螺纹塞规,内螺纹公差带,螺纹塞规检验螺母,通规检验螺母的作用中径,同时控制螺母大径的最大极限尺寸,止规检验螺母的单一中径,螺母小径则另用光滑极限量规检验。,三 螺纹环规检验螺栓,通端螺纹环规,止端螺纹环规,通端螺纹环规,外螺纹公差带,螺纹环规检验螺栓,通规检验螺栓的作用中径,同时控制螺栓小径的最大极限尺寸,止规检验螺栓的单一中径,螺栓大径则另用光滑极限量规检验。,第四节 键联结,1 键联结的分类,2 基本尺寸
8、,轮毂槽,轴槽,3 基准制,基轴制,键联接的配合及应用,5 键连接中有关尺寸的公差带代号,1）键和键槽配合表面的粗糙度数值Ra一般取1.6-3.2um，非配合面取6.3-12.5um。 2）当键长L与键宽b之比大于或等于8时，键宽b的两侧在长度方向的平行度公差等级如下表,6 键联接的位置公差及粗糙度,平键联结的设计中，首先依据轴颈d确定平键的规格参数，其次是根据平键的使用要求和其应用场合来选择平键联结的松紧。 对于导向平键，应选用较松联结。 对于承受一般载荷的平键，考虑到易于拆装，应选用一般联结。 对于承受重载荷、冲击载荷或双向转矩的平键，应选用较紧联结。 对于平键联结的非配合尺寸，按公差带选
9、取。,7 平键联结的极限与配合的选用,例： 轴与齿轮孔采用平键一般联结，孔轴配合为56H7/r6，根据GB1095-79确定槽宽为16mm和槽深t=6mm的公称尺寸及上下偏差，并确定相应的形位公差值并标注在图样上。,解：,轴槽,轮毂槽：,t=6,t1=4.3,轴槽的零件图：,轮毂槽的零件图：,第五节 花键联结,2 基本尺寸,Nd D B,1 花键的分类,3 矩形花键的定心方式,小径定心,4 基准制,基孔制,5 公差与配合,三种配合类型：,滑动配合：,间隙大，存储润滑油，便于移动,紧滑动配合：,传递扭矩大时，应使应力分布 均匀，间隙小,固定配合：,仍是间隙配合，传递大或双向扭矩，间隙更小,6 精
10、度,精密级用途,主要考虑定心精度及传递扭矩大小,一般级用途,内、外花键尺寸公差带的选用,7 矩形花键表面粗糙度的Ra值,8 形位公差要求,位置度公差采用最大实体要求，适用于大批量 生产，便于用花键综合量规检验,对称度采用独立原则，适用于单件、小批量生产,9 标注,852H758H1010H11,852f758a1110d10,位置公差的标注：,内花键,外花键,对称度公差的标注：,内花键,外花键,第六节 键的测量,概述:键槽的对称中心面对轴线的歪斜和不重合,会造成装配困难并减少接触面积。因此，规定键槽对轴线的对称度误差。,1.检验槽宽、槽深量规,在成批大量生产中,键槽的宽度和深度可用量块或极限量规检测。轴槽深度量规、槽宽极限量规、轮毂深度量规。,通端,止端,2.检验键槽对称度量规,当对称度公差遵守相关原则时，多用下轮毂槽对称度量规 轴槽对称度量规所示量规 进行检验，只要量规能通过， 即说明对称度合格。,3.矩形花键轴综合量规,检验花键轴的综合环规为一高精度的花键孔，其有关尺寸的基本尺寸，按被检花键轴的综合公差的上偏差位置取值，即比被检花键轴的相应尺寸要大一些。,上偏差,下偏差,4.矩形花键孔综合量规,检验花键孔的综合塞规为一高精度的花键轴,其有关尺寸的基本尺寸，按被检花键孔的综合公差的下偏差位置取值，即比被检花键孔的相应尺寸要小些。,综合塞规公差带,上偏差,下偏差,
